Питання 34 Сили, що діють на судно при прямолінійному русі Тяга гвинта
Щоб судно рухалося з певною швидкістю, до нього необхідно докласти рушійної сили, що долає опір руху. Корисна потужність, необхідна подолання опору, визначається формулою Nп = R V,де R - сила опору; V - швидкість руху. Рухаюча сила створюється гвинтом, який, як і всякий механізм, частина енергії витрачає непродуктивно. Витрачена потужність обертання гвинта становить:Nз= M n,де М - момент опору обертанню гвинта; n- частота обертання гвинта. Відношення корисної потужності до витрачається називається пропульсивним коефіцієнтом комплексу корпус-рушій: = RV/ M n
Опір руху судна.Вода має властивості в'язкості і вагомості, які викликають два види опору при русі судна: в'язкісний і хвильовий. В'язкісний опір має дві складові: тертя та форми. Опір тертя залежить від площі та шорсткості змоченої поверхні корпусу. Опір форми залежить від обводів корпусу. Хвильовий опір пов'язаний з утворенням суднових хвиль при взаємодії корпусу судна, що рухається з навколишньою водою. Для вирішення практичних завдань опір води руху судна приймають пропорційним квадрату швидкості: R = k V² де k - коефіцієнт пропорційності, що залежить від осідання судна і ступеня обростання корпусу.
Сили, що діють на судно при прямолінійному русі
За відсутності вітру і прямому положенні керма перше диффенциальное рівняння руху судна можна як:
де Мх – маса судна з урахуванням приєднаної маси води.
Рівномірне рух: прискорень немає, тому інерційна сила Мх dV/dt=0. На суднодіють дві рівні та протилежно спрямовані сили: сила опору води та сила тяги гвинта.
При зміні сили тяги гвинта порушується рівність сил тяги гвинта та опору руху судна; це викликає появу інерційних сил, з'являється прискорення і судно починає рухатись прискорено чи сповільнено. Інерційні сили спрямовані проти прискорення, тобто. перешкоджають зміні швидкості руху.
При збільшенні сили тяги на судно діють 3 сили: сила тяги гвинта - вперед, сила опору - назад, сила інерції - назад.
При зменшенні сили тяги: сила тяги – вперед; сила опору – назад; сила інерції – вперед
При маневрі стоп: сила опору – назад; сила інерції – вперед;
При реверсі: а) до зупинки судна: сила опору назад; сила тяги – назад; сила інерції – вперед.
б) після зупинки та початку руху назад: сила опору – вперед; сила тяги – назад; сила інерції – вперед.